扩散传质PPT课件.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:50 大小:3.6MB 金币:10 举报 版权申诉
预览加载中,请您耐心等待几秒...

扩散传质PPT课件.pptx

扩散传质PPT课件.pptx

预览

免费试读已结束,剩余 40 页请下载文档后查看

10 金币

下载此文档

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

一、扩散机理(jīlǐ)(对金属、非金属晶体)二、扩散(kuòsàn)的驱动力原子跃迁(yuèqiān)几率P可表示为:由此可见,扩散的驱动力是自由能差,可以是浓度梯度造成的化学自由能差,也可以是应力梯度或温度梯度造成的自由能差,还可以是表面自由能差。当在温度梯度或应力梯度条件发生扩散时,其结果会导致浓度变化而引起浓度扩散,最终两种扩散过程(guòchéng)达到相互平衡,建立一稳定状态。第二节菲克定律(dìnglǜ)菲克第一定律是一个普遍的表象经验(jīngyàn)定律,它可应用于稳态扩散情况,即:1.单组分系统(xìtǒng)2.双组分系统(xìtǒng)若用质量(zhìliàng)浓度表示,则有:3.多组分系统(xìtǒng)二、菲克第二(dìèr)定律若Di为常数,即可以(kěyǐ)忽略DA随浓度及距离的变化,则上式)简化为:对菲克第二定律(dìnglǜ)的微分方程式,若扩散达到稳态,则:三、菲克定律(dìnglǜ)的应用第三节扩散系数1.气体(qìtǐ)中的扩散系数气体的扩散系数(101.3kPa)物系T/KD/(cm2/s)物系T/KD/(cm2/s)空气—氨2730.198空气—水2980.260空气—苯2980.0962氢—氨2930.849空气—CO22730.136氢—氧2730.697空气—CS22730.0883氮—氨2930.241空气—氯2730.124氮—乙烯(yǐxī)2980.163空气—乙醇2980.132氮—氢2880.743空气—乙醚2930.0896氮—氧2730.181空气—甲醇2980.162氧—氨2930.253空气—汞6140.473氧—苯2930.0939空气—氧2730.175氧—苯乙烯(yǐxī)2930.182空气—SO22730.1222.液体(yètǐ)中的扩散系数对于(duìyú)非电解质溶液,且溶质A分子较小时,扩散系数为:几种物质在水中的扩散系数值(20℃)物质D/(m2/s)物质D/(m2/s)乳糖(rǔtánɡ)4.3×10-10甘露醇5.8×10-10二氧化碳1.77×10-9麦芽糖4.3×10-10甘油7.2×10-10氯1.22×10-9葡萄糖6.0×10-10氨基甲酸酯9.2×10-10氧1.8×10-9棉子糖3.7×10-10醋酸1.9×10-9氨1.76×10-9蔗糖4.5×10-10氯化钠1.35×10-9氮1.64×10-93.固体(gùtǐ)中的扩散系数置换(zhìhuàn)扩散系数:2)互扩散系数4.影响(yǐngxiǎng)扩散系数的因素/2)固溶体类型(lèixíng)5)合金(héjīn)元素6)晶界扩散(kuòsàn)、表面扩散(kuòsàn)和位错扩散(kuòsàn)5.多孔介质(jièzhì)的扩散系数高压下的气体和常压下的液体λ很小,在多孔固体中扩散时,一般(yībān)发生Fick型扩散,扩散通量为:(2)纽特逊扩散(kuòsàn)扩散(kuòsàn)方程可简化为:(3)过渡(guòdù)区扩散(4)表面(biǎomiàn)扩散第四节稳态及非稳态扩散(kuòsàn)若采用质量(zhìliàng)浓度,组分A相对于静止坐标的质量(zhìliàng)通量NA可表示为:2.气体通过(tōngguò)固体平板的稳态扩散3.等分子(fēnzǐ)反向稳态扩散(2)浓度(nóngdù)分布4.通过(tōngguò)圆筒的扩散二、非稳态扩散(kuòsàn)传质1.有限(yǒuxiàn)厚物体的扩散传质2.忽略(hūlüè)表面阻力的半无限大介质中的非稳定态分子扩散初始条件:t=0,对所有(suǒyǒu)z值:cA=cA03.扩散对浓度场分布(fēnbù)的影响(b)当两杆足够长时,在整个(zhěnggè)扩散时间范围,两端的浓度保持其初始值,不发生变化。误差函数(hánshù)的性质:当测得试样中浓度(nóngdù)分布曲线后,根据式(A)或(B)可用图解法或查阅数学手册中的误差函数表,求出扩散系数D值。下图是根据式(A)和(B)绘制的曲线,式(A)的左边为其右纵坐标;式(B)左边为其左纵坐标。由实验测定的扩散一定时间t时,位置为x处的浓度(nóngdù)c,可从曲线求出相应的:,进而求出D。感谢您的观看(guānkàn)!